論文の概要: Global triplewise information trade-off in quantum measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.14078v1
- Date: Thu, 29 Apr 2021 02:10:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 02:24:36.288051
- Title: Global triplewise information trade-off in quantum measurement
- Title（参考訳）: 量子計測における大域的三重項情報トレードオフ
- Authors: Seongjin Hong, Yong-Su Kim, Young-Wook Cho, Jaewan Kim, Seung-Woo Lee,
Hyang-Tag Lim
- Abstract要約: 量子計測における全ての情報内容間の完全なトレードオフ関係を示す。
このような情報の異なる部分は、ペアワイズだけでなく、グローバルなオール・アット・オン・オースにおいても、トレードオフ関係にあることを検証します。
我々は、情報を失うことなく本質的に量子情報を保存できる最適な量子測定を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: State disturbance by a quantum measurement is at the core of foundational
quantum physics and constitutes a fundamental basis of secure quantum
information processing. While quantifying an information-disturbance relation
has been a long-standing problem, recently verified reversibility of a quantum
measurement requires to refine such a conventional information trade-off toward
a complete picture of information conservation in quantum measurement. Here we
experimentally demonstrate complete trade-off relations among all information
contents, i.e., information gain, disturbance and reversibility in quantum
measurement. By exploring various quantum measurements applied on a photonic
qutrit, we observe that the information of a quantum state is split into three
distinct parts accounting for the extracted, disturbed, and reversible
information. We verify that such different parts of information are in
trade-off relations not only pairwise but also globally all-at-once, and find
that the global trade-off relation is tighter than any of the pairwise
relations. Finally, we realize optimal quantum measurements that inherently
preserve quantum information without loss of information, which offer wider
applications in measurement-based quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 量子測定による状態乱れは基礎量子物理学の核であり、セキュアな量子情報処理の基本的な基盤を構成する。
情報分散関係の定量化は長年の問題であったが、近年の量子測定の可逆性検証では、量子測定における情報保存の完全な図面に向けて、そのような従来の情報トレードオフを洗練する必要がある。
ここでは,量子計測における情報利得,外乱,可逆性など,すべての情報内容間の完全なトレードオフ関係を実験的に示す。
フォトニックキュートリットに応用された様々な量子測定を探索することにより、量子状態の情報は、抽出された、乱れた、および可逆的な情報を表す3つの異なる部分に分けられる。
このような情報の異なる部分が対関係であるだけでなく、世界的全対関係にあることを検証し、対関係よりも世界的トレードオフ関係が密接であることを見出す。
最後に、情報を失うことなく本質的に量子情報を保存し、測定に基づく量子情報処理に広く応用できる最適量子計測を実現する。
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